Sichere und zuverlässige Updates für dein Embedded Device

Transkript

1 Sichere und zuverlässige Updates für dein Embedded Device Das RAUC Update Framework Enrico Jörns CLT 2017 Slide 1 - Pengutronix /12/2017

2 Embedded, IoT, Updates? Sicherheitslücken fixen Allgemeine Bugfixes Neue Features! Slide 2 - Pengutronix /12/2017

3 Kennenlernrunde Wer hat schon einmal Updates durchgeführt? Wer hat schon einmal mit eingebetteten Systemen zu tun gehabt? Wer hat darauf schon einmal ein Update durchgeführt? Bei wem ist das schon einmal fehlgeschlagen? Wer interessiert sich für embedded Updates? Slide 3 - Pengutronix /12/2017

4 Übersicht Updates eingebetter Systeme Vorstellung RAUC DEMO Fazit Slide 4 - Pengutronix /12/2017

5 Updates eingebetter Systeme PC / Server Eingebettetes System Start Update Start Update interaktiv Slide 5 - Pengutronix /12/2017 / keine Interaktion!

6 Besondere Anforderungen an Updates eingebetteter Systeme Robustheit Sicherheit Updates dürfen das Gerät nicht unbrauchbar machen! Unautorisierten Zugriff vermeiden! Hardware-Behandlung Speicher, Watchdog,... Slide 6 - Pengutronix /12/2017

7 What Could Possibly Go Wrong? Und warum nicht einfach ein Bash-Skript schreiben?... Update bereitstellen Installation Plötzlicher Spannungsverlust Schreib- / Lesefehler Speicher voll Fehlerhafte Update-Behandlung System startet nicht korrekt Laufzeitfehler Neustart Betrieb Fehlerhaftes / Inkompatibles Update Unautorisierte Software installiert Slide 7 - Pengutronix /12/2017

8 Robuste Software Update bereitstellen Wohldefinierte Softwarestände installieren Applikation, System, Peripherie, Build-Systeme (Yocto, PTXdist, Buildroot) Getestete Softwarestände installieren Automatisierte Tests R. Czerwinski: Continuous Integration für eingebettete Systeme (im Anschluss) Slide 8 - Pengutronix /12/2017

9 Update bereitstellen Authentifizierte Updates Unautorisierte Installation verhindern Signiertes Update Sicherer Transport Download USB-Stick RPI3 Graphics taken from: Slide 9 - Pengutronix /12/2017 Download USB-Stick

10 Update bereitstellen Das richtige Update Hardware-Check? Selbe Hardware!= Selbes Produkt Explizite Identifikation Update für PiToast 2000 accept PiToast 2000 Slide 10 - Pengutronix /12/2017 reject PiPrint Plus

11 System-Redundanz System Installation Service-Techniker Updatebar, Nicht betriebsbereit Updatebar, In Betrieb (alte Version) keine Redundanz System Recovery asymmetrisch System A System B symmetrisch Slide 11 - Pengutronix /12/2017

12 Atomare Updates Installation Wechsel Bootquelle Zu B Starte Update von A Kritische Operation Update von B durchführen A B Slide 12 - Pengutronix /12/2017 Atomare Operation! A B

13 Robuste Tools Keine projektspezifische Selbstbaulösung Fehlererkennung Fehlerbehandlung Unterprozesse Recovery / Restart Verifizierung, Datenintegrität,... Slide 13 - Pengutronix /12/2017 Installation

14 Und nach dem Update?.. Betrieb System hängt... Watchdog Bootloader Neustart Kernel Userspace System startet unvollständig count Bootloader count++ Kernel Userspace OK Slide 14 - Pengutronix /12/2017 check Betrieb

15 Behandlung von Daten Data System System A B Data A Data B System System A Einfaches Setup Daten-Migration Fallback? Dateien bei Update kopieren Einfacher Fallback Veraltete Daten B applikations-spezifisch, ein gute Überlegung zahlt sich hier aus! Slide 15 - Pengutronix /12/2017

16 Übersicht Update-Lösungen Paket-basiert deb, rpm, ipkg ungetestete Kombinationen, wenig geeignet für Embedded Container-basiert Revisions-basiert OSTree Image-basiert, swupdate, Slide 16 - Pengutronix /12/2017

17 Robust Auto-Update Controller Slide 17 - Pengutronix /12/2017

18 RAUC Robust Auto-Update Controller LGPL-2.1 C mit GLib Autotools Target Tool / Service Host Tool./rauc./rauc RAUC Service Bundle Erzeugung von Updates Slide 18 - Pengutronix /12/2017 Installation von Updates

19 RAUC Update-Service Installation von Updates (Bundles) Verifikation Bestimmung des Update-Ziels Image-Installation / TAR entpacken Kommunikation mit dem Bootloader Status-Informationen D-Bus Interface Erweiterbarkeit (Handler, Hooks,...) Slide 19 - Pengutronix /12/2017

20 Ein Kern Viele Möglichkeiten System Service USB Deployment Server Application D-Bus D-Bus CLI-Interface fw_setenv U-Boot Slide 20 - Pengutronix /12/2017 barebox_state Barebox

21 RAUC Slot-Behandlung Bundle Target RescueFS.0 AppFS RootFS AppFS.0 RootFS.0 Slot: Alles was wir updaten können wollen Oder: Custom Handler Slide 21 - Pengutronix /12/2017 AppFS.1 RootFS.1 Bootloader.0

22 RAUC Bundles Skript Image Bitstream SquashFS sha=7fcd6dc45193 size=102b sha=7fcd6dc85193 size= sha=7fcdc size=4212 Manifest X.509 Signatur RAUC Bundle Ein Bundle beschreibt den Zielzustand des Systems Slide 22 - Pengutronix /12/2017

23 RAUC Konfiguration [system] compatible=myproduct2000 bootloader=barebox [keyring] path=/etc/rauc/keyring.pem [handlers] post install=/sbin/postinst.sh [update] compatible=myproduct2000 version= build= [image.rootfs] filename=rootfs.ext4 size= sha256=b14c1457dc [slot.rootfs.0] device=/dev/sda0 type=ext4 bootname=system0 [image.appfs] filename=appfs.ext4 size= sha256=ecf4c031d01cb9... hooks=post install [slot.rootfs.1] device=/dev/sda1 type=ext4 bootname=system1 Bundle Manifest [...] System-Konfiguration des Targets Slide 23 - Pengutronix /12/2017

24 RAUC für Dein Projekt einsetzen Build System Support! meta-rauc WIP/Mailinlist Benutzung (CLI) Bundles erstellen (Host) rauc bundle key=... content/ my bundle.raucb Bundles installieren (Target) rauc install my bundle.raucb Integration in Applikation (mittels D-Bus) Slide 24 - Pengutronix /12/2017

25 DEMO: Update Rollout mit HawkBit Deployment Server DDI API Python-Service D-Bus Rootfs Rootfs A B Barebox (Bootstate) Slide 25 - Pengutronix /12/2017

26 Wichtige Erkenntnisse Updates sind alternativlos Updaten ist nicht-trivial Nur gut getestete Softwarestände installieren Benutze (FOSS) Update-Frameworks Slide 26 - Pengutronix /12/2017

27 Fragen? Slide 27 - Pengutronix /12/2017

28 Future Work Delta (File-based) Updates File-Based Delta between Bundles Well tested, transparent for application Network Bundle Streaming NBD-based Extended D-Bus API Example services (HawkBit client, CGI,...) Slide 28 - Pengutronix /12/2017

29 Vielen Dank! Projekt-Webseite RAUC auf GitHub: Dokumentation: meta rauc Yocto Layer: rauc Barebox Bootchooser: Slide 29 - Pengutronix /12/2017

30 Slide 30 - Pengutronix /12/2017